Iron Oxide (III) Struktur, nomenklatur, egenskaper, användningar

han järnoxid (iii) u järnoxid är ett oorganiskt fast ämne som bildas av reaktionen av järn (tro) och syre (eller₂), där ett järnoxidationstillstånd på +3 erhålls. Dess kemiska formel är tro₂ANTINGEN₃.

I naturen är det främst i form av hematitmineralet, som är skyldig sitt namn till den röda färgen på dess ränder. Hematit är den huvudsakliga järnmalm för industriellt bruk.

Järnoxiddamm eller järnoxid (III). W. Oelen [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)] Källa: Wikipedia Commons

Troens färg och utseende₂ANTINGEN₃ beror på storleken och formen på deras partiklar, liksom identiteten och mängden föroreningar och vatten närvarande. Gula, orange och röda pigment är kända. Har inte metallisk glans.

Utför inte elektricitet, men blandat med andra oxider gör det möjligt att tillverka halvledarglas. Den alfa -kristallina formen är antiferromagnetisk och gammastrometic.

Det används som rött pigment i målningar, gummi, keramik och papper. Även i skyddsbeläggningar för stål och andra metaller. Dess mångsidighet beror på dess färgningskapacitet och beläggningskraft, dess motstånd mot ultraviolett ljus och alkalier.

Det används vid framställning av fina granrat eller stenar av flera metalloxider. Det används för att polera glas-, diamant- och ädelmetaller (smyckekgrad). Det används också som en katalysator i olika reaktioner. Det har använts för avloppsrening.

[TOC]

Strukturera

Alfa

A -fe kristallin form₂ANTINGEN₃ har strukturen i Corindon (mineral av Al₂ANTINGEN₃), där oxidjoner (eller^-2) De bildar hexagonala packade lager, med trosjoner⁺³ upptar två tredjedelar av oktaedriska platser.

Med andra ord, varje tro⁺³ Det är omgivet oktaedriskt av 6 joner eller^-2. Dess färg förändras genom att öka storleken på partikeln från ljusröd till mörk violetta.

Gamma

Y -fe₂ANTINGEN₃ Den presenterar en spinelltypstruktur med kubikpackad arrangemang av oxidjoner, med trosjoner⁺³ slumpmässigt fördelat mellan oktaedrala och tetraedrala mellanrum. Denna kristallina sort när den värms upp i luften till mer än 400 ºC förändringar till alfastrukturen. Presenterar en brun färg.

Beta och Epsilon:

De är sällsynta kristallina former av denna oxid. P -fe₂ANTINGEN₃ kristalliseras i ett rhombohedralt system. Denna struktur är metastabel och när den värms över cirka 500 ºC ändras till alfa -sorten.

Det kan tjäna dig: Sind Rule eller Maxium Multiplity Principle

Ε -fe₂ANTINGEN₃ kristalliseras på ett ortorrombiskt sätt. Det är också metastabelt och vid temperaturer mellan 230 och 500 ºC passerar till alfastrukturen.

Nomenklatur

Hematit: naturmineral₂ANTINGEN₃ som kristalliseras i alfa -formen. Det är också känt som spekulär eller oligist.

Hematitmineral. Jyothis på ML.Wikipedia [CC BY-SA 3.0 (http: // Creativecommons.Org/licenser/BY-SA/3.0/]] Källa: Wikipedia Commons

Maghemita eller magnetisk hematit: Gamma form av tro₂ANTINGEN₃, Lite rikligt i naturen.

Maghemita mineral. Ra'ike [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)] Källa: Wikipedia Commons

Järnoxid: Tro₂ANTINGEN_3.

Naturligt järn (III) Oxider: De finns i naturen. De användes sedan förhistoriska tider, till exempel i målningarna av Altamira -grottorna.

Syntetiska järnoxider (III): De förbereder syntetiskt och får en komposition som motsvarar den för naturliga mineraler. De föredras framför de infödda för sin rena nyans eller ton, konsekventa egenskaper och färgningskapacitet.

Egenskaper

Fysiskt tillstånd

Fast, vars färg kan vara ljusröd, rödbrun och mörk violet beroende på den kristallina strukturen och partikelstorleken.

Molekylvikt

159.69 g/mol.

Smältpunkt

1566 ºC.

Densitet

5.24 g/cm³

Löslighet

Vattenolöslig, löslig saltsyra (HCl) och svavelsyra (H₂Sw₄).

Andra egenskaper

- Järnoxider (III) kännetecknas av deras låga färgintensitet, deras utmärkta motstånd mot ultraviolett ljus, dess färgning och utmärkta beläggningskraftskapacitet.

- De är giftfria, bleknar inte och är ekonomiska.

- De är resistenta mot alkalier. De reagerar inte med svaga syror eller svaga baser. Om de inte är förorenade med mangan (MN) reagerar de inte med organiska lösningsmedel.

- Alpha -formen är paramagnetisk (den lockas till magneter, men den blir inte ett permanent magnetiserat material) eller antiferromagnetiskt. Det är en elektrisk isolator.

- Gamma -formen är ferromagnetisk. Detta innebär att genom att genomgå ett magnetfält inträffar beställningen av materialets magnetiska dipoler, vilket återstår länge efter att ha eliminerat magnetfältet.

Ansökningar

I byggbranschen

Järnoxidpigment (iii) används till stor del för cementfärgning och andra konstruktionsmaterial: betongplattor, beläggning av tegelstenar, fibrös cement, bitumen eller murbruk, bland andra.

Kan tjäna dig: Grignard Reagent: Förberedelse, applikationer, exempel Färgade beläggnings tegelstenar med järnoxid. Thorporre [CC av 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/av/3.0)] Källa: Wikipedia Commons

Denna användning är baserad på det faktum att de inte påverkar inställningstiden, kompressionskraften eller cementens draghållfasthet eller andra material.

De kan integreras i många bindemedel på grund av deras renfärgade nyans, god beläggningskraft, god nötningsmotstånd och låg tendens till sediment.

I målningar och beläggningar

På grund av dess syra- och basmotstånd används de som färg och varnispigment. Dess höga temperaturmotstånd gör dem bra i emaljer.

Syntetiska hematitbaserade pigment används i korrosionsskyddsrockar, särskilt sjömän. Dess kristallina struktur försenar fuktpenetration och frätande ämnen som finns i saltpetern.

Skydda väl i interiörbeläggningar, yttre och metallbitar. Vid underhåll och ommålning av broar leder dess användning till skydd mot fukt, dagg eller tät dimma och enkel torkning vid låga miljötemperaturer.

Det används också på papper för att täcka väggar.

I plast- och gummiindustrin

Järnoxider (iii) används för att färga plast och gummi. I denna applikation föredras syntetiska järn (III) oxider. Även om naturliga järn (iii) oxider är billigare, har deras användning minskat mot syntetiska.

I glas och smycken

De används också i glaspolering, ädelmetaller, diamanter och ädelstenar.

De fungerar också som färgämnen i glasstillverkning.

I magnetinspelningsmaterial

Gamma -formen har använts som magnetmaterial i produktionen av magnetinspelningsmedium, till exempel i informationslagringssystem som ljud- och videokasseter, i sändningsstudier, diskett.

I denna applikation är partikelstorlek oerhört viktig för att säkerställa goda magnetiska egenskaper. Ljudnivån i magnetband minskar genom att minska partikelstorleken.

Det är också viktigt att dess motstånd mot friktion, som disketten.

Det kan tjäna dig: magnesiumfosfat (MG3 (PO4) 2)

Magnetiska polymerföreningar med y-Fe-nanopartiklar har framställts₂ANTINGEN₃, att använda dem på elektromagnetiska interferensanordningar och mikrovågsabsorption.

Inom mat-, läkemedelsindustrin och kosmetisk industri

Syntetiska järnbaserade pigment som har inträffat från rena utgångsmaterial anses giftiga.

Av denna anledning kan de användas som färgämnen för mat-, läkemedelsprodukter och kosmetikprodukter.

Vid kemiska reaktioner

Järnoxider (iii) används som katalysatorer eller katalysatorbas i olika kemiska processer.

Tillsammans med cellulosaacetat har de testats som stöd för metallnanopartiklar för att använda dem som katalysatorer i nedbrytningen av toxiska organiska föreningar som förorenar avloppsvatten.

På grund av deras förmåga att absorbera ljuset från det synliga spektrumet har de föreslagits för fotokatalys i fotodedbrytningen av organisk förorening.

För att minska den globala uppvärmningen

Hematit har studerats som ett sorbent i koldioxidupptagningsreaktioner (CO₂). Det undersöks om detta skulle tjäna till att lösa problemet med effekterna av den globala uppvärmningen som produceras av den höga koncentrationen av CO₂ i atmosfären.

Andra användningsområden

- För sin adsorbent kapacitet, tro₂ANTINGEN₃ Det används vid tillverkning av fluorsensorer eller andra gaser och fuktdetektorer.

- Blandat med andra oxider används i utarbetandet av halvledarkristaller.

- Det har använts som ett elektrokemiska egenskaper som är felaktiga i laddningsbara litiumbatterier.

Referenser

1. American Elements (2019). Järn (iii) oxid. Återhämtat sig från amerikanerna.com.
2. Bomull, f. Albert och Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avancerad oorganisk kemi. John Wiley & Sons.
3. Kirk-THERMER (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Volym 14 och 19. Fjärde upplagan. John Wiley & Sons.
4. Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Volym A20. Femte upplagan. Vch. Verlagsgelschaft MBH.
5. Castaño, j.G. och arroyave, c. (1998). Järnoxidernas funktionalitet. Metall. Madrid, 34 (3), 1998. Återhämtat sig från revististametalurgi.tidskrifter.CSIC.är
6. Esraa m. Bakhsh, Shahid Ali Khan, Hadi M. Marwani, Ekram och. Danska, abdullah m. Assyri, Sher Bahadar Khan. (2017). Prestanda för cellulosacetat-ferrisk oxid nanokomposit stödda metallkatalysatorer mot minskning av miljöföroreningar. International Journal of Biologiska makromolekyler. Doi: 10.1016/j.ijbiomac.2017.09.034
7. Mora Mendoza och.OCH. et al. (2019). Järnoxider som effektiva sorbnts för CO2 -fångst. Jornal för materialforskning och teknik. 2019, 8 (3): 2944-2956. Återhämtat sig från Scientedirect.com.
8. Piao Xu, et al. (2012). Användning av järnoxid -nanomaterial i avloppsrening: En översyn. Science of the Total Environment 424 (2012) 1-10. Återhämtat sig från Scientedirect.com.